Question

如图甲所示，物体A重52N，物体B重24N，B用水平绳OC系住A与B，A与地面的动摩擦因数相同，若用20N的水平力F₁拉A，恰能将A拉出，那么当绳OC与水平方向的夹角θ=45°时，如图乙，要用水平拉力F₂将A拉出，则F₂的大小至少是多大？

Answer 1

分析：以A物体为研究对象，分析受力情况．根据平衡条件和摩擦力公式求解动摩擦因数．
将物体A匀速向右拉出过程中，B物体保持静止状态，受力均平衡．分别分析两个物体的受力情况，作出力图，根据平衡条件列方程求解A受到的支持力和水平力F的大小．

解答：解：解：设接触面间的动摩擦因数为μ，物体A与B间的摩擦力为
   F₁=μG_B
物体A与地面间的滑动摩擦力为
   F′=μ（G_A+G_B）
将A匀速拉出，拉力大小与两个摩擦力的合力大小应相等，有
F=μG_B+μ（G_A+G_B）=μ（2G_B+G_A）
即20=μ（2×24+52）
解得：μ=0.2
以B为研究对象受力分析应用平衡条件
Tsin45°=f=μN       ①
Tcos45°+N=m_Bg        ②
联立①、②两式可得：f=4N
则F₂═f₁+μ（N+m_Ag）=18.4N
答：F₂的大小至少是18.4N．

点评：本题考查应用平衡条件处理问题的能力，要注意A对地面的压力并不等于A的重力．